Calculateur de dilution (C₁V₁ = C₂V₂)

La dilution consiste à réduire la concentration d'une solution en y ajoutant un solvant (généralement de l'eau). Elle est utilisée quotidiennement en cuisine (préparer un sirop, diluer de l'alcool), en pharmacie (préparer un désinfectant), en chimie domestique (dosage des produits ménagers) et en laboratoire. La loi fondamentale de la dilution est C₁V₁ = C₂V₂, où C désigne la concentration et V le volume.

Cette loi exprime la conservation de la quantité de soluté : la quantité de substance active avant dilution (C₁ × V₁) est identique à celle après dilution (C₂ × V₂). Il suffit donc de connaître trois des quatre variables pour calculer la quatrième.

Pour préparer une solution diluée : on connaît C₁ (concentration du produit initial), C₂ (concentration souhaitée) et V₂ (volume final souhaité). Le volume à prélever est V₁ = (C₂ × V₂) / C₁. Le volume de solvant à ajouter est simplement V₂ − V₁.

Exemple pratique : vous avez de l'alcool à 70° (70 %) et souhaitez obtenir 200 mL à 40°. V₁ = (40 × 200) / 70 ≈ 114 mL d'alcool à 70°. Vous ajoutez 200 − 114 = 86 mL d'eau pour obtenir 200 mL à 40°. La loi de dilution suppose que les volumes sont additifs (pas toujours le cas pour les mélanges eau-alcool, mais l'approximation est suffisante en pratique courante).

En cuisine, la dilution est fréquente pour les sirops de sucre (réduire la concentration en sucre), les alcools utilisés en pâtisserie (ramener un alcool fort à une concentration propice à la flambage), les colorants alimentaires (diluer un colorant concentré pour obtenir la teinte souhaitée) et les bouillons ou concentrés de tomate.

Pour les sirops : un sirop de sucre de canne à 65 Brix (65 % de sucre en masse) peut être dilué à 30 Brix pour une boisson rafraîchissante. Le calcul suit la même loi, en utilisant les degrés Brix ou les pourcentages massiques. Attention : pour les mélanges sucre-eau, la densité varie, et il peut être utile de travailler en masse plutôt qu'en volume pour une précision maximale.

Les produits ménagers concentrés nécessitent souvent une dilution avant usage. Un désinfectant à base de chlore (eau de Javel) est fourni à haute concentration (2,6 % ou 9,6 %) et doit être dilué selon l'usage : 0,5 % pour la désinfection des surfaces, 0,1 % pour les légumes. La formule C₁V₁ = C₂V₂ donne directement le volume à mesurer.

Pour l'alcool désinfectant : l'OMS recommande une concentration de 80 % en volume d'éthanol (ou 75 % d'isopropanol) pour la désinfection des mains. Un alcool pharmaceutique à 96 % doit être dilué avec de l'eau distillée : pour obtenir 1 litre à 80 %, il faut V₁ = (80 × 1000) / 96 ≈ 833 mL d'alcool à 96°, complétés par 167 mL d'eau.

Le facteur de dilution (FD) est le rapport V₂/V₁ : il indique combien de fois la solution a été diluée. Un FD de 10 (dilution au 1/10) signifie que C₂ = C₁/10. Les dilutions en série consistent à répéter plusieurs dilutions successives, chaque résultat devenant la solution de départ de l'étape suivante. Utilisées en bactériologie ou en virologie pour atteindre de très faibles concentrations (10⁻⁶ ou moins).

Ce calculateur traite les dilutions simples (une seule étape). Pour les dilutions en série, il suffit d'appliquer la formule à plusieurs reprises, le résultat de chaque étape servant d'entrée à la suivante. En cuisine et en usage domestique, les dilutions simples couvrent l'immense majorité des besoins.